FR2587221A1 - Extracochlear implant system with variation of the quantity of excitation current by pulse width modulation (control electronics). The implanted transmitter/receiver coupling is by coils having magnetic cores (or by air) - Google Patents
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Abstract
Description
Système d'implant extra cochléaire à variation de la
quantité de courant excitateur par modulation de largeur
d'impulsion (électronique de commande).Extra cochlear implant system with variation of
amount of excitation current per width modulation
pulse (control electronics).
La présente invention a pour objet d'apporter aux sourds profonds non appareillables avec les aides auditives externes par l'implant d'éleaerodee ettra-cochléairee fournissant des quantités de courant de stimulations (excitateurs) proportionnels à l'amplitude du signal sonore par l'intermédiaire de traix d'impuleions dont la largeur est modulée temporellement par les fréquences et les amplitudes acoustiques à entendre.The object of the present invention is to provide deaf people who cannot be paired with external hearing aids by means of an aerodermic and trachochlear implant providing quantities of stimulation current (exciters) proportional to the amplitude of the sound signal by the intermediate pulse pulse whose width is temporally modulated by the frequencies and acoustic amplitudes to be heard.
Le secteur technique de cette invention est celui de la construction d'instrumente de prothèses. Le but de la prothèse présentée est de fournir et définir la quantité de courant excitateur extra-cochléaire, en lui associant une variabilité dans le temps à partir de l'amplitude et de la fréquence sonore.Pour celà, on procède à une modulation d'une impulsion dont la largeur suit le signal acoustique en intensité et fréquence (fig.1,1,2,3,4). Cette impulsion est transmise par un système push-pull, associé à un bobinage de charge avec un noyau magnétique. Ce bobinage peut être par ailleurs sans noyau. Il constitue avec leur syetème d'adaptation le système émetteur. L'adaptation est donnée en(fig.2,1).Le système push-pull est donné en (fig 2,2).The technical sector of this invention is that of the construction of prosthetic instruments. The aim of the prosthesis presented is to provide and define the amount of extra-cochlear excitatory current, by associating it with variability over time from the amplitude and the sound frequency. For this, a modulation of a pulse whose width follows the acoustic signal in intensity and frequency (fig.1,1,2,3,4). This impulse is transmitted by a push-pull system, associated with a load winding with a magnetic core. This winding can also be coreless. It constitutes with their adaptation system the transmitting system. The adaptation is given in (fig.2,1). The push-pull system is given in (fig 2,2).
L'éleotronåque de commande de ce système est donné par le schéma en(fig.3,1)elle comporte un système de référence de tension, un oscillateur, des basoNes, un comparateur, des amplificateurs d'erreurs, de limitation de courant, des amplificakcre avec ou sans compression de gain. The control electronics of this system is given by the diagram in (fig.3,1) it includes a voltage reference system, an oscillator, basoNes, a comparator, error amplifiers, current limitation, amplifiers with or without gain compression.
Il importe que la quantité de courant injectée dans les électrodes de l'implant ne soit pas toujours du même sens (positive ou négative) par rapport à l'électrode de réfé; rence, ceci afin de ne pas accumuler de charge électrique au niveau de l'organe stimulé où ailleurs.Le système réalisé fait que la somme algébrique des quantités d'électricité positive ou négative par rapport à l'électrode de référence est nulle (ou extremement faible) par symétrisation en surface, c'est à dire la surface de l'onde positive doit être égale à celle de l'onde négative(fig:1,2,3,4);SP =
Les circuits électroniques décrits précédemment ont donc été complétés par l'adjonction d'éléments adaptateurs (diodes résistances (fig: 3, 2, 3, 4) associés au bobinage excitateur pour restituer une quantité de courant sensiblement égal et opposé et décalé dans le temps par rapport à celui de l'excitation. (fig: 1, 2, 3, 4).It is important that the amount of current injected into the implant electrodes is not always in the same direction (positive or negative) with respect to the referral electrode; This is so as not to accumulate an electric charge at the level of the stimulated organ or elsewhere. The system produced means that the algebraic sum of the quantities of positive or negative electricity with respect to the reference electrode is zero (or extremely weak) by surface symmetrization, i.e. the surface of the positive wave must be equal to that of the negative wave (fig: 1,2,3,4); SP =
The electronic circuits described above have therefore been supplemented by the addition of adapter elements (resistance diodes (fig: 3, 2, 3, 4) associated with the excitation winding to restore a quantity of current substantially equal and opposite and offset in time. compared to that of excitement (fig: 1, 2, 3, 4).
Le système ainsi décrit tient compte de l'induction magnétique qu'il crée dans la région où il est utilisé, ceci afin de ne pas apporter par son intensité et sa fréquence des modifications ou des altérations cellulaires (ossifi cation, calcification). L'évaluation de l'induction magnétique est donnée par la suite
Le choix de la fréquence de l'impulsion à moduler en largeur est grand. Il peut titre dans le domaine audible voire à des fréquences beaucoup plus hautes. Le taux de modulation (rapport ae la surface SP minimum à celui de SP maximum doit être iérc ou presque nul) (fig:3,5). Ce taux est réglé par un niveau de tension continue appliquée sur le circuit compensateur (fig: 3, 6).The system thus described takes account of the magnetic induction which it creates in the region where it is used, this in order not to bring by its intensity and its frequency cellular modifications or alterations (ossification, calcification). The evaluation of magnetic induction is given below
The choice of the frequency of the pulse to be modulated in width is large. It can title in the audible field or even at much higher frequencies. The modulation rate (ratio to the minimum SP surface to that of maximum SP must be zero or almost zero) (fig: 3.5). This rate is regulated by a level of DC voltage applied to the compensating circuit (fig: 3, 6).
L'impulsion modulable est appliquée par une amplification type push-pull (fig:3,7)sur un bobinage B1 à point milieu (fig: 4, 1) dont l'importance est à considérer en ce qui concerne la symétrisation de la quantité de courant fourni (fig: 3, 2, 3, 4) et (fig: 4, 1). Ce bobinage peut être soit à noyau à air, soit à noyau ferro ou ferrimagnétique apportant à l'induction magnétique crée dans le bobinage, un facteur u intervenant aussi sur la quantité de courant consommé.The modular pulse is applied by a push-pull type amplification (fig: 3,7) on a mid-point winding B1 (fig: 4, 1), the importance of which must be considered with regard to the symmetrization of the quantity of current supplied (fig: 3, 2, 3, 4) and (fig: 4, 1). This winding can be either with air core, or with ferro or ferrimagnetic core bringing to the magnetic induction created in the winding, a factor u also intervening on the quantity of current consumed.
Cette induction magnétique B = H développe à son tour une forca électromotrice dinduotion dans une petite bobine B2 pouvant être & air ou à noyau magnétique, le signal dans cette bobine est identique à celui décrit en (fig: 1, 2, 3, 4)
La quantité d'électricité injectée dans la région cochléaire est calculée à partir des équations électro-magnétique et des caractéristiques électroniques du tissu péri-cochléaire.
This magnetic induction B = H develops in its turn an electromotive forca of induotion in a small coil B2 which can be & air or with magnetic core, the signal in this coil is identical to that described in (fig: 1, 2, 3, 4)
The amount of electricity injected into the cochlear region is calculated from the electromagnetic equations and the electronic characteristics of the peri-cochlear tissue.
L'induction magnétique B sera calculée sur l'axe reliant les deux bobines B1, B2. Cette induction est fournie par un courant I(t) traversant la bobine B1/I(t) - I fonction du tamps). Elle a pour expression
étant la perméabilité réelle du noyau
étant le nombre de spires de la bobine 31
The magnetic induction B will be calculated on the axis connecting the two coils B1, B2. This induction is provided by a current I (t) passing through the coil B1 / I (t) - I function of the buffers). Its expression
being the actual permeability of the nucleus
being the number of turns of the coil 31
sont les anales représentant la configura- tion géometrique sous laquelle sont vu. les élémenta de la répartition du courant du point où est défini l'induction (point P sur la figure : 5, 1).Cette formulation à la fois simple et comode car elle est déveleppable en série permet de calculer les inductions en certains points péricochléaires et d'évaluer l'importance de cette induction au voisinage des canaux semi-circulaires et des tissus sensibles avoisinnant où il faut éviter une ossification où une calcification par phénomènes inductifs.Le développement en série de la formulation précédente définit une induction en fonction de la géométrie du bobinage B1 voir (fig: 5, 2) et la relation
are the anal representing the geometrical configuration under which are seen. the elements of the distribution of the current of the point where the induction is defined (point P on the figure: 5, 1) .This formulation at the same time simple and convenient because it is developable in series allows to calculate the inductions at certain pericochlear points and to assess the importance of this induction in the vicinity of the semicircular canals and the surrounding sensitive tissues where it is necessary to avoid ossification or calcification by inductive phenomena. The development in series of the preceding formulation defines an induction as a function of the winding geometry B1 see (fig: 5, 2) and the relation
La forme du signal dans la bobine B2 est telle qu'elle r-produit la variation de fréquence. du signal acoustique en en modulant la largeur de l'impulsion transmise par la bobine B1. Les bobines B1 et B2 présentent un couplage magnéticue à noyau ou à air (fig: 3.6 ).Les problèmes de self et de symétrisation de la quantité de courent par rapport à l'électrode de référence doit tenir compte des résistan- ces et des diodes associés (fig: 3, 2, 3, 4) ainsi qiue du coefficient de mutuelle induction de couplage M, et des valeurs des selfs induction L des circuits, des capacités réparties C, de la résistance Re d'adaptation et Ru résistance d'utilisation.Soit p la transformée de la place, les ten suions obtenues dans le bobinage B2 implanté, s'écrivent:
The shape of the signal in the coil B2 is such that it re-produces the frequency variation. of the acoustic signal by modulating the width of the pulse transmitted by the coil B1. The coils B1 and B2 have a magnetic coupling with core or air (fig: 3.6). The problems of self and symmetrization of the amount of current with respect to the reference electrode must take into account the resistances and the diodes associated (fig: 3, 2, 3, 4) thus qiue of the mutual induction coefficient of coupling M, and of the values of the induction chokes L of the circuits, of the distributed capacities C, of the resistance Re of adaptation and Ru resistance of Let p be the transform of the space, the voltages obtained in the implanted B2 winding, are written:
Les quantités de courant obtenues au premier ordre repro-
duisent dans le temps et l'intensité proportionnellement
ceux de l'onde acoustique captée par un microphone
(fig: 3, 1, M) dont le signal est amplifié avec ou sans com
pression de gain (fig:3, 1, G)
L'électronique est de trés faible coût et de dimension trés réduite compatible avec une implantation dans une branche de lunettes par exemple
L'alimentation de ce système est réalisée par piles électriques du type prothèses auditives ou piles ordinaires,
SYMBOIES DES BLOCS DES FIGURES
FIGURE 3,1
A TENSION DE REFERENCE
B ALIMENTATION
C OSCILLATEUR
D BASCULES
K AMPLIFICATEUR D'ERREUR
H COMPARATEUR
L AMPLIFICATEUR AVEC OU SANS COMPRESSION LE GAIN N MICROPHONE
G LIMITATION DE COURANT
E AMPLIFICATEUR FUSE PULL
F SYNETRISATION
R BOBINAGE METTEUR A NOYAU OU A AIR
S BOBINAGE RECEPTEUR A NOYAU OU A AIR
N NOYAU
Y COUPLAGE MAGNETIQUE
FIGURE 3,3,4
T DIODES
U RESISTANCE The quantities of current obtained at the first order repro-
proportionally over time and intensity
those of the acoustic wave picked up by a microphone
(fig: 3, 1, M) whose signal is amplified with or without com
gain pressure (fig: 3, 1, G)
The electronics are very low cost and of very reduced size compatible with an implantation in a branch of glasses for example
This system is powered by electric batteries such as hearing aids or ordinary batteries,
SYMBOLS OF THE FIGURE BLOCKS
FIGURE 3.1
AT REFERENCE VOLTAGE
B FOOD
OSCILLATOR
D WEIGHTS
K ERROR AMPLIFIER
H COMPARATOR
THE AMPLIFIER WITH OR WITHOUT COMPRESSION THE GAIN N MICROPHONE
G CURRENT LIMITATION
E FUSE PULL AMPLIFIER
F SYNETRIZATION
R CORE OR AIR METER WINDING
S CORE OR AIR RECEIVER
N CORE
Y MAGNETIC COUPLING
FIGURE 3,3,4
T DIODES
U RESISTANCE
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR8501855A FR2587221A1 (en) | 1985-01-31 | 1985-01-31 | Extracochlear implant system with variation of the quantity of excitation current by pulse width modulation (control electronics). The implanted transmitter/receiver coupling is by coils having magnetic cores (or by air) |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FR2587221A1 true FR2587221A1 (en) | 1987-03-20 |
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ID=9316103
Family Applications (1)
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FR8501855A Withdrawn FR2587221A1 (en) | 1985-01-31 | 1985-01-31 | Extracochlear implant system with variation of the quantity of excitation current by pulse width modulation (control electronics). The implanted transmitter/receiver coupling is by coils having magnetic cores (or by air) |
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Country | Link |
---|---|
FR (1) | FR2587221A1 (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9855376B2 (en) | 2014-07-25 | 2018-01-02 | Minnetronix, Inc. | Power scaling |
US10149933B2 (en) | 2014-07-25 | 2018-12-11 | Minnetronix, Inc. | Coil parameters and control |
US10193395B2 (en) | 2015-04-14 | 2019-01-29 | Minnetronix, Inc. | Repeater resonator |
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US10406267B2 (en) | 2015-01-16 | 2019-09-10 | Minnetronix, Inc. | Data communication in a transcutaneous energy transfer system |
-
1985
- 1985-01-31 FR FR8501855A patent/FR2587221A1/en not_active Withdrawn
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9855376B2 (en) | 2014-07-25 | 2018-01-02 | Minnetronix, Inc. | Power scaling |
US10149933B2 (en) | 2014-07-25 | 2018-12-11 | Minnetronix, Inc. | Coil parameters and control |
US10376625B2 (en) | 2014-07-25 | 2019-08-13 | Minnetronix, Inc. | Power scaling |
US10898628B2 (en) | 2014-07-25 | 2021-01-26 | Minnetronix, Inc. | Coil parameters and control |
US10342908B2 (en) | 2015-01-14 | 2019-07-09 | Minnetronix, Inc. | Distributed transformer |
US11207516B2 (en) | 2015-01-14 | 2021-12-28 | Minnetronix, Inc. | Distributed transformer |
US10406267B2 (en) | 2015-01-16 | 2019-09-10 | Minnetronix, Inc. | Data communication in a transcutaneous energy transfer system |
US11235141B2 (en) | 2015-01-16 | 2022-02-01 | Minnetronix, Inc. | Data communication in a transcutaneous energy transfer system |
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